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LFahrer

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Dienstag, 13. März 2007, 21:59

Kaltstartphase mit Wärmespeicher verkürzen

Hallo Leute, mir geht seit einiger Zeit das Thema "Latentwärmespeicher" durch den Kopf - es hat anscheinend bei VW, Audi und BWM mal soetwas gegeben. Das sind hoch effiziente Wärmespeicher, die etwas von der Motorwärme beim Fahrbetrieb speichern und in der Kaltstartphase in den Kühlkreislauf zurückgeben - sie werden also in den Kühlkreislauf geschleift. Theoretisch ist das ideal - denn im warmgefahrenen Zustand muss die Maschine ja sowieso Wärme verschwenden - davon speichert man so viel wie möglich, um sie dann bei der Kaltstartphase schnellstmöglich wieder zuzuführen.
Wenn ich bedenke, dass die Kaltstartphase meiner Maschine auf den ersten Kilomentern 20 l/100 bedeutet, und erst nach ca. 10 km oder mehr bei vernünftigen 8,x Litern ist, dann ist das wohl interessant? (wenn der Motor mit Restwärme startet, dann ist er nach wenigen km bei 8,x ) - und den Kaltstart-Verschleiss dürfete die Sache überdies vermindern.
Weiss jemand ob es soetwas bei Subaru gibt, oder mal gegeben hat? Meine Werkstatt sagt "nein".
Hab ein paar Links dazu gelesen:
http://www.pflanzenoel-auto.de/deutsch/node77.html
http://www.auto-treff.com/bmw/vb/showthread/t-34775.html

da wird u. A. davon berichtet, dass die verwendeten Salze gefährlich werden können, wenn die Wärmetauscher durchrosten, aber es scheint neue Ideen mit Paraffinen zu geben.

Gruss

PS: ich spreche von meinem Baujar-2006- 2L-Maschine - die fährt zwar immer noch nicht sooo gut, aber dafür bin ich heute mal wieder mit 7,4 l/100 unterwegs gewesen, zwichenzeitlich sprach das Diplay von 6.8 ;-)

Plejades

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2

Dienstag, 13. März 2007, 22:23

Hi LFahrer,

das mit der Agressivität der üblicherweise verwendeten Salze ist richtig. Das Zeugs ist weit schlimmer als das Tausalz wo auf die Straßen geschmissen wird. Wenn nun von Parafinen als Ersatz gesprochen wird, wärs ne Alternative; wobei, Parafin kann glaub nich so lange wie die Salze die Wärme speichern ;(.

Die von dir beobachteten Verbräuche kenn ich auch nur zu gut. Ich hab etwa 1km bis zur Autobahn und dann derzeit knappe 60km zum Ziel. Nach dem Losfahren hat meiner, der 138PS 2,0L MY05, ähnliche Zahlen aufm Display. Erst nach den ersten 6-8km auf der Bahn ist er wohl auf Betriebstemp und der Momentanverbrauch geht dann auch runter, so zwischen 7 und 8L im Windschatten ;) und wenn ichs mal gaaanz gemütlich angehn lass sinds auch mal 5-6L :D.
Leider ist der Gesamtdurchschnitt dann doch ein anderer, siehe unten :(.

Wolfgang2002

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Mittwoch, 14. März 2007, 10:49

Verbrauch

Na, Ihr könnt Euch doch über Eure Verbräuche wirklich nicht beschweren.
Was soll denn ich da sagen ?

Die Problematik ist beim 3,0 im übrigen auch zu beobachten; erst nach einigen km Fahrt ist das Display ohne Herzattacken zu lesen ...

Die von Marcel bestätigten Aussagen über die Salze ist richtig, es kam wegen durchgerosteter Latentwärmespeicher zu hübschen Motorschäden.
Wenn es also verträglichere Systeme gibt, bitte hier posten - habe großes Interesse.

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Wolfgang2002« (14. März 2007, 10:50)


black

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4

Mittwoch, 14. März 2007, 11:15

:DHallo das ist ne super Sache !!!! :D

Was kostet so ein Ding ?
Kann man es selber einbaue?


:s_bisbald:

vonderAlb

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Mittwoch, 14. März 2007, 12:02

Schaust du HIER !!
Andreas

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Mittwoch, 14. März 2007, 12:46

Nachdenk: ob sich das auch mit dem Verdampfer einer LPG-Anlage verträgt? :)

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »BajaGermany« (14. März 2007, 12:47)


vonderAlb

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Mittwoch, 14. März 2007, 13:32

Ja, warum denn nicht? Muß ja nur in den Wasserkreislauf eingebunden werden (vor dem Verdampfer).

Aber wo willst du das Trumm unterbringen? Es hat ja nicht mal Platz für ne kleine Standheizung.
Andreas

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Mittwoch, 14. März 2007, 14:05

Offtopic - Lesen auf eigene Gefahr
Bin ich froh, dass ich keine Verbrauchsanzeige habe, denn sonst wäre meine "Alte" (91er LegT) wahrscheinlich längst Witwe! :D

Plejades

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9

Mittwoch, 14. März 2007, 17:02

@ Andreas: Vielen Dank für den Link.

Das liest sich mal nich schlecht, 16,4x36,8cm wollen aber wirklich erst mal verstaut werden.
Leider steht dort nicht beschrieben welches System eingesetzt wird. Vom Bild und der Entladekurve her könnte man auf einen insgesamt metallischen Speicher schliessen. Für mich sieht das nach nem massiveren Plattenwärmetauscher aus, wie er in grösserem Massstab auch industriell eingesetzt wird.

@Wolfgang:
Danke für die Blumen :D . Aber es geht ja, zumindest mir, eigentlich nur sekundär ums Sprit sparen. Primär ist ja die Minimierung des Verschleisses und die schnellere Aufheizung des Innenraumes im Winter (:hmm: welcher Winter eigentlich??) interessant; wenn dann als "Nebenprodukt" der Verbrauch noch 1/10 Liter zurückgeht...

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Plejades« (14. März 2007, 17:11)


vonderAlb

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10

Mittwoch, 14. März 2007, 19:08

Zitat

Original von Plejades
Primär ist ja die Minimierung des Verschleisses und die schnellere Aufheizung des Innenraumes im Winter (:hmm: welcher Winter eigentlich??) interessant; wenn dann als "Nebenprodukt" der Verbrauch noch 1/10 Liter zurückgeht...

Also wenn es darum geht dann kommt eigentlich nur eine Standheizung in Frage. Ist zwar teurer aber deutlich effektiver. und völlig unabhängig von gespeicherter Wärme. Sie produziert ihre Wärme selbst. Wasser und Innenraum sind aufgeheizt bevor du ins Auto einsteigst. Es gibt keinen Kaltstart mehr und damit keinen erhöhten Verschleiß, Kaltstartanreicherung der ECU und erhöhten Schadstoffausstoß.
Die Standheizung braucht zwar etwas Benzin, das aber durch Wegfall der Kaltstartanreicherung mehr als kompensiert wird.

Beim Wärmespeicher startest du auf jeden Fall den Motor eiskalt. Erst durch die Umwälzung des Kühlwassers gelangt dann Wärme aus dem Speicher in den Kühlkreislauf. Bis dahin fährst du mit Kaltstartanreicherung und erhöhtem Verschleiß und eiskaltem Innenraum und vereisten Fensterscheiben.

Billiger geht es nur mit einem Wärmetauscher der über eine Steckdose mit Strom gespeist wird.
Andreas

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ZJGuy

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Mittwoch, 14. März 2007, 19:35

Gebe ich Vonderalb recht, Standheizung ist das einzig wahre. Einmal gehabt, immer haben wollen (als Laternenparker). Allerdings sollten die Nachbarn schon kulant in Bezug auf Lautstärke sein (zumindest beim Diesel...).

Den Latentwärmespeicher habe ich auch im Volvo (sowie auch die Standheizung), als auch vorher im BMW.

Der macht aber nur Sinn, wenn der Wagen nicht länger als 3 Stunden steht (Im Winter). Andere Angaben sind Marketing, dementsprechend verschönert.

Ich nutze den Latentwärmespeicher eigentlich nur beim Tanken oder im Skiurlaub. Während der Rast in den Skiurlaub, LSpeicher an und laufen lassen (inkl. Umlaufpumpe) - und der Wagen ist weiterhin schön warm. Max. Laufzeit ist allerdings nur 30 min...

Aber single würde ich den ungern verwenden - Standheizung ist soooooo schön.

LFahrer

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Mittwoch, 14. März 2007, 22:47

Aaaha ZJGuy - sehr interessanter Erfahrungsbericht.
Leute, euer Interessan an meiner Frage freut mich sehr, und dass meine Idee wohl nicht nuuur eine Schnaps-Idee ist...
Danke für den Tip mit dem Ding von der Firma Ritter - ist mir aber nicht klar, ob es von diesen Phasenwechselmedien oder Paraffinen Gebrauch macht - sie sprechen auf der Webseite von Kühlmittel - aber das ist Kühlmittel des Motors - glaube ich - es fliesst einfach hindurch und wird mit Ventilen "eingesperrt" - was sagt ihr dazu? ... sie nennen eine Wärmekapazität von 0,6 kWh und Wärmeverluste von ungefähr "3 Watt" soll es geben, wenn es draussen -20 Grad kalt ist - das stösst sich an meinem Vertändnis von den Phasenwechslemedien - muss darüber noch etwas nachdenken.
Die Kurve auf der Seite "Fakten" zeigt, dass der Motor nach ca. 15 Sekunden knapp 80 Grad hat - und bis Minute 1 - fällt die Temperaturkurve wieder zurück auf gut 30 Grad. Dieser Temperaur-Peak ist für mich pausibel - und weil mein Motor ja auch im Alltag so ein träger Kerl ist, wird wohl auch der Original-Subaru-Kühlwasser-Temperatursensor diesen Schönwetter-Einbruch glatt ignorieren und dann bei 30 Grad weitermachen ;-)
Noch dies: wenn man den Kern einer -20 Grad kalten Maschine in 15 Sekunden auf +80 Grad bringt - ob das noch gut ist? - was sagen die Profis dazu?
Jedenfalls interessiere ich mich hauptsächlich für die Effizienz-Steigerung - Standheizung wäre für mich nicht so interessant - sie kann die Effizienz nicht steigern - oder womöglich doch?...

Gruss

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Plejades

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Mittwoch, 14. März 2007, 23:02

LFahrer, wir haben die gleichen Gedanken und, ich sag mal, Befürchtungen bzgl. dieses Systems. Wie gesagt, für mich sieht das nach einem, mehr oder weniger, einfachen Plattenwärmetauscher aus, evtl. aus einem den Böden von Kochtöpfen ähnlichen Sandwichbauteil aus Aluminium und Kupfer. Das würde dann auch die schnelle Temperaturabgabe während der ersten 15-30 Sekunden erklären. Gleichzeitig spricht es auch gegen die Verwendung von Parafin oder ähnlichen Medien.
Ob ein plötzlicher Temperaturanstieg von -20°C auf 80°C ohne Auswirkungen bleibt wage ich auch mal zu bezweifeln. Bei einer Standheizung wird das Kühlwasser ja im Gegensatz zu diesem Wärmespeicher doch eher gemächlich erhitzt. Der Hersteller spricht zwar von einer getakteten Abgabe der warmen Kühlflüssigkeit aber das widerspricht irgendwie dem gezeigten Temperaturverlauf.

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vonderAlb

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Donnerstag, 15. März 2007, 10:33

Zitat

Original von LFahrer
Jedenfalls interessiere ich mich hauptsächlich für die Effizienz-Steigerung - Standheizung wäre für mich nicht so interessant - sie kann die Effizienz nicht steigern - oder womöglich doch?...

Von welcher Effizienz redest du? Kapier isch nich.

Die enorme Steigerung der Temperatur bei dem Latentspeicher rührt nach meinem Verständnis daher, das in dem Augenblick, wo der Motor gestartet wird, auch die Wasserpumpe anfängt das Wasser in Bewegung zu setzen. Strömt nun das kalte Kühlwasser durch den Speicher, wird es erwärmt und weiter transportiert. Misst man nun das Wasser direkt hinter dem Speicher steigt die Wassertemperatur schlagartig an. Aber der Motor ist nach wie vor eiskalt. Erst wenn das erwärmte Wasser den Motorblock erreicht wärmt es ihn langsam auf.

Anders wäre es wenn der Latentspeicher über eine eigene Wasserpumpe verfügen und das Wasser permanent im Kühlkreislauf zirkulieren würde.

Die Standheizung verfügt über eine Pumpe. Sie heizt das Wasser auf und schickt es in den Kühlkreislauf. Dadurch wird der Motorblock und der Wärmetauscher der Innenraumheizung vorgeheizt. Sie schaltet dann auch auf Wunsch das Heizgebläse ein und somit wird der Innenraum erwärmt und Scheiben eisfrei.
Ist das die Effizienz du du meinst?
Andreas

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gerdu

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Freitag, 16. März 2007, 08:36

Ich habe mir im Passat mal einen Blockwärmer eingebaut wie es in skandinavischen Ländern üblich ist, Steckdose, Zeitschaltuhr und morgens den Motorblock schon leicht angewärmt haben - Aber wirlich bringen tut es nichts und umweltgerecht ist so eine Elektroheizung auch nicht. Da würde ich lieber eine Kraftstoffbetriebene Eberspächer oder Webasto einbauen lassen, bringt viel mehr und ist effektiver.
Aber - Überlege mal wieviel Wärme so ein Motor grundsätzlich produziert und wieviel Wärme so ein Speicher halten kann. Sagen wir mal die Maschine hat 100 kW Leistung und der Wirkungsgrad von Subaru-Motoren - schweigen wir lieber darüber sonst kommen mir die Tränen - Also die Wärmemenge die der Motorblock braucht um warm zu werden liegt deutlich im zweistelligen kWh-Bereich.
Jedenfalls wird dir der Griff zu Physikbuch und Taschenrechner schnell verdeutlichen wie massiv so ein Speicher sein müßte um eine andere als kosmetische Wirkung zu zeigen. Ich nehme auch an sonst hätten die Hersteller da schon längst mehr getan.

LFahrer

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Freitag, 16. März 2007, 23:57

Leute - tja, das mit dem zweistelligen kWh für die Wärme, die im Motorblock steckt, das ist wirklich bitter, @gerdu. Da sehen die 600 Wattstündchen im Ritter-Speicher tatsächlich blass aus.
Übrigens - stand da nicht etwas von einer eigenen Umwälzpumpe bei Ritter, @vonderAlb? - aber nun ja, wenns nicht reicht... :-(
Meine Hoffnung wäre, dass man aber keineswegs den gesamten Motorblock durchwärmen müsste, sondern erst einmal den Zylinderkopf vielleicht noch die Zylinder (und die Ansaugwege, soviel ich das verstehe), mit dem inneren kleinen Kühlkreislauf - könnten da die 600 Wattstunden von Ritter nicht vielleicht doch reichen?... :-)

Der Tipp mit dem Physikbuch ist natürlich allererste Wahl ;-)
Nach Deinem Beispiel mit den 100 kW, gerdu, müsste drinnstehen, dass unsere Motoren so ganz ungefähr 75 kW als Hitze über den Kühler abgeben, wenn wir für 25kW Autobahn jagen (so 60 bis 70 Bügeleisen auf Stufe 3 - welch ein Inferno - hab ich mich da verrechnet?) - dazu liest man bestimmt irgendow, dass wir alle eines Tages den "Entropie-Tod" sterben werden, wenn wir weiter so heizen, und dass es wirklich genial wäre, wenn man die ganze Wärme speichern könnte ... ;-)

Jedenfalls würde ich doch zu gerne mal soeinen modernen Wärmespeicher probieren - bezw. muss mir mal anhören, was Subaru dazu sagt - denn wenn die Sache trotzdem funktioniert, dann dürfte bei mir mit Leichtigkeit ein Liter Verbrauchsmiderung möglich sein, bei Stadtverkehr sogar erheblich mehr.
PS: Natürlich meine ich nicht eine Standheizung, die verfeuert doch wieder Sprit - das wäre doch gemogelt.

Gruss

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17

Samstag, 17. März 2007, 07:33

Zitat

Nach Deinem Beispiel mit den 100 kW, gerdu, müsste drinnstehen, dass unsere Motoren so ganz ungefähr 75 kW als Hitze über den Kühler abgeben, wenn wir für 25kW Autobahn jagen

Nee, das ist anders herum. Du steckst 300kw chemischer Engergie in Form von Kraftstoff in die Karre, um 100kw Bewegungsenergie an der Kurbelwelle heraus zu bekommen, 200kw verheizt Du an die Luft, beim Benziner sogar eher mehr (Wirkungsgrad 20-30%, hier wird sogar von durchschnittlich 18% gesprochen). So ungefähr rechnet das Physikbuch. Ich habe allerdings keinen Bock auszurechnen, wieviele Bügeleisen Du in Vollast laufen lassen mußt, um die 200kw zu verbraten :gaehn:

Zitat

Natürlich meine ich nicht eine Standheizung, die verfeuert doch wieder Sprit - das wäre doch gemogelt.

Die verfeuert den Sprit aber effizienter, nämlich mit einem Wirkungsgrad von fast 100%.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »sunfreak« (17. März 2007, 07:34)


gerdu

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Samstag, 17. März 2007, 08:10

Genau, die Standheizung setzt nämlich den Brennstoff zu fast 100% in Wärme um, Verluste entstehen durch unvollständige Verbrennung und Hilfsaggregate Wie Lüfter und Pumpen. ( Wobei die Energie die man da hineinsteckt letztendlich auch wieder als Wärme herauskommt )
Im Gegensatz dazu kommt der Strom aus dem Großkraftwerk mit weniger als 40% Effizienz an deiner Steckdose an, und ein elektrischer Blockwärmer, der nach dem Tauchsiederprinzip tatsächlich traumhafte 100% Wirkungsgrad hat, ist dann natürlich in Bezug auf den fossilen Brennstoff wesentlich schlechter. Hat übrigens auch nur 800W, wenn ich mich recht entsinne und wenn man das Ding bei Minusgraden eine Stunde lang An hatte konnte man auf der Temperaturanzeige trotzdem nichts sehen. ( Man hörte es nur vor sich hin kochen )

Mal grundsätzlich - Der große zerklüftete Metallklotz "Motor" mit seinen Nebenaggregaten ist nicht nur ein hervorragender Wärmespeicher ( als Masse betrachtet ) sondern auch ein noch hervorragenderer Wärmeabstrahler, denn so ist er konzipiert. ( siehe auch luftgekühlte Motoren, außer ein Raar Rippen auf den Zylindern nicht viel anders ) Daher erscheint es mir sinnlos in dieses Gebilde Wärme hineinzustecken wenn diese ohnehin äußerst effektiv wieder abgestrahlt wird.

Übrigens gibt es dazu auch Tabellen:
Der Speisewasserbehälter für die Dampfheizung einer Diesellokomotive hat einen Inhalt von 3000l und kann auch zum Warmhalten des Motors genutzt werden. Die Mindesttemperatur des Motors ist 40°C, die maximale Speisewassertemperatur 60°C, es geht also um ein delta T von 20°K.
Bei 0°C Außentemperatur kann man mit diesen 3 Tonnen Wasser den Motor 16 Stunden lang auf 40°C halten.
Aufgabe:
Wieviel Energie ist in dem Wasser ( 3000l, 60°C ) enthalten?
Wieviel Energie enthält der Kühlkreislauf des Subaru ( 6l, 90°C ) ?
Wie lange könnte man den Motor mit dieser Menge warm halten ?
( Natürlich strahlt der Motor der Lokomotive ( 63l Hubraum, 1350 PS bei 1500 1/min im Verhältnis weniger Wärme ab weil er im Verhältnis zur Masse weniger Oberfläche hat )

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »gerdu« (17. März 2007, 08:16)


LFahrer

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Sonntag, 18. März 2007, 21:54

Leute, macht Spass, dieser Thread ;-) o mann - @sunfreak - 300 kW - o mann o mann - und davon 200 kW Wärme - ich möchts ja glauben - aber ich fass es nicht, das sind ja schon 0.2 MegaWatt Wärme - was für Zahlen.
Da nehme ich jetzt doch mal mein Tabellenbuch: Da steht drinn: "Heizwert von Benzin":
42 MJ/kg (MegaJoule pro Kilogramm Benzin) - das müssten knapp 33 MJ/Liter Benzin sein, weil Benzin eine Dichte von 0,78 haben soll. richtig?
Bin vorhin gerade knapp 100 km nach hause gefahren und habe 7,4 L/100km verbraucht ... werdet ihr hier alle neidisch, gelle :-)) - bin ca 1 Std lang gefahren und ganz ungefähr 100 km Strecke. Ich rechne also mal mit 100 km/h - etwas gemogelt, bei dieser Kolonnenschleicherei hierzulande (also nicht Vollast).
Also hab ich insgesamt etwa 7,4l gebraucht, und das müsste also eine Energie von zusammen 7,2 * 33 = 244,2 MJ für die gesamte Fahrstrecke von 100 km sein - umgerechnet in Leistung, die eine Stunde lang "eingeschaltet" war, müste das 67,8 kW bedeuten. Die Zahl dünkt mich einigermassen passend. Ich rechne mal mit dem 25% Wunsch-Wirkungsgrad - dann sind daraus etwa 17 kW mechanische Leistung an der Welle geworden und der Kühler hat dann etwa 50kW Wärme weggebracht - schlimm genug - können diese Zahlen stimmen? (das sind natürlich Mittelwerte).
Für mich wirklich interessant: Ich weis aus Erfahrung, dass ich bei Dauerstrich 180 km/h Autobahn ziemlich genau 10 l/100 brauche - das bedeutet ganz ungefähr 1,4 mal so viel Sprit wie bei der Schleichfahrt vorhin, also 95 kW Leistung total und davon 71 kW Wärme am Kühler, bzw. 24 kW mechanisch. (Meine Maschine ist, wie früher schon gesagt, die 125 kW bzw. 165PS-2L-Maschine - die ist bei 180 tatsächlich merkbar nicht am Ende ihrer Leistungsreserven).
Ich glaube, das könnte so stimmen - bin mit soetwas aber ein wenig neben meinem Fachgebiet
- mache ich einen Rechenfehler?..
Jedenfalls sehe ich ein, dass das mit dem Latentwärmespeicher wohl nichts ist. Das mit dem Wirkungsgrad der Sprit-Standheizung, hatte ich mir auch schon gedacht. Und dass man den elektrischen Beuler bei 800Watt eine Stunde lang kochen hört, aber auf der Temperaturanzeige nichts sieht - das ist schon finster - danke für den Tipp - von Diesellokomotiven verstehe ich nicht genug - kann nur hoffen, dass unsere Subarus anders aufgebaut sind - das wäre ja ein Drei-Tonnen-Wärmespeicher - wieviel Sprit würde man denn brauchen, um den anzuschieben... ;-)

Gruss